Phosphorsyre (H3PO3) Formel, Egenskaber, Risici og Anvendelser



den phosphorsyre, også kaldet orthophosphorsyre, er en kemisk forbindelse med formel H3PO3. Det er en af ​​flere iltede syrer af fosfor, og dets struktur er præsenteret i figur 1 (EMBL-EBI, 2015).

I betragtning af forbindelsens formel kan den omskrives som HPO (OH)2. Denne art eksisterer i ligevægt med en mindre tautomer P (OH)3 (Figur 2).

Anbefalingerne fra IUPAC, 2005 er, at sidstnævnte kaldes fosforsyre, mens dihydroxyformen hedder phosphonsyre. Kun de reducerede fosforforbindelser er stavet med en "bjørn" ende.

Phosphorsyre er en diprotisk syre, det betyder, at den kun har kapacitet til at give to protoner. Dette skyldes, at flertalet tautomer er H3PO3. Når denne form mister en proton, stabiliserer resonans de dannede anioner som vist i figur 3.

P (OH) 3-tautomeren (figur 4) har ikke fordel for resonansstabilisering. Dette gør fjernelsen af ​​det tredje proton meget vanskeligere (hvorfor er phosphorsyre diprotisk og ikke triprotisk?, 2016).

Phosphorsyre (H3PO3) danner salte kaldet phosphites, som anvendes som reduktionsmidler (Britannica, 1998). Den fremstilles ved at opløse tetrafosforhexoxid (P4O6) ifølge ligningen:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO (OH)2

Ren fosforsyre, H3PO3, fremstilles bedst ved hydrolyse af phosphortrichlorid, PCl3.

PCI3 + 3H2O → HPO (OH)2 + 3HCl

Den resulterende opløsning opvarmes for at udløse HCI, og det resterende vand fordamper, indtil det fremkommer 3PO3 farveløs krystallinsk, når den afkøles. Syren kan også opnås ved virkningen af ​​vand på PBr3 eller PI3 (Zumdahl, 2018).

indeks

  • 1 Fysiske og kemiske egenskaber
  • 2 Reaktivitet og farer
    • 2.1 Reaktivitet
    • 2.2 Farer
    • 2.3 Handling i tilfælde af skade
  • 3 anvendelser
  • 4 referencer

Fysiske og kemiske egenskaber

Fosfor syre tetrahedrale krystaller er hygroskopisk, hvidt eller gult med en hvidløg smag (National Center for Biotechnology Information, 2017). 

H3PO3 den har en molekylvægt på 82,0 g / mol og en densitet på 1,651 g / ml. Forbindelsen har et smeltepunkt på 73 ° C og nedbrydes over 200 ° C. Fosforsyren er opløselig i vand, idet den kan opløse 310 gram pr. 100 ml af dette opløsningsmiddel. Det er også opløseligt i ethanol.

Derudover er det en stærk syre med en pKa mellem 1,3 og 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Opvarmning af phosphorsyre til ca. 200 ° C får det til at disproportionere i phosphorsyre og phosphin (PH3). Fosfor, en gas der normalt antændes spontant i luften.

4H3PO3 + varme → PH3 + 3H3PO4

Reaktivitet og farer

reaktivitet

  • Phosphorsyre er ikke en stabil forbindelse.
  • Absorberer ilt fra luften til dannelse af phosphorsyre.
  • Der dannes gule aflejringer i vandig opløsning, som er spontant brændbare ved tørring.
  • Reagerer eksotermt med kemiske baser (for eksempel: aminer og uorganiske hydroxider) til dannelse af salte.
  • Disse reaktioner kan generere farligt store mængder varme i små rum.
  • Opløsning i vand eller fortynding af en koncentreret opløsning med yderligere vand kan generere betydelig varme.
  • Reagerer i nærværelse af fugt med aktive metaller, herunder strukturelle metaller som aluminium og jern, for at frigive hydrogen, en brandfarlig gas.
  • Du kan starte polymeriseringen af ​​visse alkener. Reagerer med cyanidforbindelser for at frigive hydrogencyanidgas.
  • Kan danne brandfarlige og / eller giftige gasser i kontakt med ditiocarbamater, isocyanater, mercaptaner, nitrider, nitriler, sulfider og stærke reduktionsmidler.
  • genererer yderligere gasreaktioner forekomme med sulfitter, nitritter, thiosulfater (til H2S og SO3), dithioniter (til opnåelse af SO2) og carbonater (til CO2) (phosphorsyrling 2016).

farer

  • Forbindelsen er ætsende for øjne og hud.
  • Kontakt med øjnene kan resultere i hornhindebeskadigelse eller blindhed.
  • Kontakt med huden kan forårsage betændelse og blærer.
  • Indånding af støv vil forårsage irritation i mave-tarmkanalen eller luftvejene, der er kendetegnet ved brænding, nysen og hoste.
  • Alvorlig overeksponering kan forårsage lungeskade, asfyxi, bevidsthedstab eller død (Materialesikkerhedsdatablad Phosphorsyre, 2013).

Handling i tilfælde af skade

  • Sørg for, at medicinsk personale er opmærksom på de involverede materialer og tager forholdsregler for at beskytte sig selv.
  • Offret skal flyttes til et køligt sted og ringe til akutmedicinsk service.
  • Kunstig åndedræt skal gives, hvis offeret ikke trækker vejret.
  • Mund-til-mund-metoden bør ikke anvendes, hvis offeret har indtaget eller indåndet stoffet.
  • Kunstig åndedræt udføres ved hjælp af en lommemaske udstyret med en ensrettet ventil eller anden egnet respiratorisk medicinsk anordning.
  • Oxygen bør indgives, hvis vejrtrækning er vanskelig.
  • Forurenet tøj og sko skal fjernes og isoleres.
  • Ved kontakt med stoffet skylles huden eller øjnene straks med rindende vand i mindst 20 minutter.
  • For mindre kontakt med huden, bør du undgå at sprede materialet på den upåvirkede hud.
  • Hold offeret stille og varmt.
  • Virkningerne af eksponering (indånding, indtagelse eller hudkontakt) på stoffet kan være forsinket.

applikationer

Den vigtigste anvendelse af fosforsyre er produktionen af ​​fosfitter, som anvendes til behandling af vand. Fosforsyre anvendes også til at fremstille phosphitsalte, såsom kaliumphosphit.

Fosfitter har vist effekt ved at kontrollere en række sygdomme i planter.

Især behandling ved injektion af stamceller eller blade indeholdende salte af phosphorsyrling, er indikeret som svar på infektioner af plantepatogener og Pythium fitoftera type (fordærv root).

Fosforsyre og phosphitter anvendes som reduktionsmidler i kemisk analyse. En ny praktisk og skalerbare syntese af phenyleddikesyrer, ved at reducere iodid--katalyseret mandelsyre, baseret på in situ dannelse af iodbrintesyre fra natriumiodid katalysator. Til dette anvendes phosphorsyre som en støkiometrisk reduktionsmiddel (Jacqueline E. Milne, 2011).

Det anvendes som ingrediens til fremstilling af additiver anvendt i polyvinylchloridindustrien (Phosphorous acid (CAS RN 10294-56-1), 2017). Også phosphorsyreestere anvendes i forskellige reaktioner af organisk syntese (Blazewska, 2009).

referencer

  1. Blazewska, K. (2009). Syntesevidenskab: Houben-Weyl Metoder for Molekylære Transformationer Vol. 42. New York: Thieme.
  2. (1998, juli 20). Phosphorsyre (H3PO3). Hentet fra Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI. (2015, juli 20). phosphonsyre. Genoprettet fra ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Iodidkatalyserede reduktioner: Udvikling af en syntese af phenyleddikesyrer. Org. Chem. 76, 9519-9524. organic-chemistry.org.
  5. Sikkerhedsdatablad Phosphorsyre. (2013, maj 21). Hentet fra sciencelab: sciencelab.com.
  6. National Center for Bioteknologi Information. (2017, marts 11). PubChem Compound Database; CID = 107909. Hentet fra PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Phosphorsyre (CAS RN 10294-56-1). (2017, marts 15). Gendannet fra gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. PHOSPHOROUS ACID. (2016). Hentet fra cameokemikalier: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). PHOSPHOROUS ACID. Hentet fra kemspider: chemspider.com.
  10. Hvorfor er fosforsyre diprotisk og ikke triprotisk? (2016, marts 11). Hentet fra chemistry.stackexchange.
  11. Zumdahl, S. S. (2018, august 15). Oxysyren. Gendannet fra britannica.com.